一种高电导率受电弓滑板基材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110272295A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201910696094.3D03D15/00(2006.01)(22)申请日2019.07.30D01F1/10(2006.01)D01F9/17(2006.01)(71)申请人西南交通大学D01F9/21(2006.01)地址610031四川省成都市二环路北一段(72)发明人高国强邓磊王虹王潇魏文赋杨泽锋左浩梓(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所(普通合伙)51229代理人傅晓(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/52(2006.01)C04B35/532(2006.01)C04B35/622(2006.01)D03D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种高电导率受电弓滑板基材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高电导率受电弓滑板基材及其制备方法。本发明通过在受电弓滑板中制造多层均匀分布的孔隙以收集滑动电接触过程中产生的磨屑，防止磨屑在接触区域堆积，从而减弱磨屑对电流在受电弓与接触线之间传导的阻碍作用。其中，通过在碳铜纳米纤维编织网中预埋造孔剂，达到均匀造孔的效果；碳铜纳米纤维编织网由木质素溶液以及醋酸铜溶液制得；预埋造孔剂后将碳铜纳米纤维编织网进行单面碳沉积；重复此操作至基材达到设定高度，最后将材料放入碳化炉里焙烧。本发明制备的受电弓滑板，一方面通过均匀分布的孔隙收集磨屑提高了电流在受电弓与接触线之间的电导率，另一方面引入碳铜纳米纤维进一步提高滑板自身的电导率。CN110272295ACN110272295A权利要求书1/1页1.一种高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述受电弓滑板基材内部至少分布有两层大小均匀的用于收集磨屑的孔隙。2.根据权利要求1所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述孔隙的大小为50μm×50μm×100μm～80μm×80μm×160μm。3.根据权利要求1或2所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于，所述受电弓滑板基材利用以下质量份的原料制得：沥青焦25～60份、人造石墨10～25份、碳铜纳米纤维编织网15～30份、粘结剂30～75份和造孔剂5～15份。4.根据权利要求3所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述受电弓滑板基材利用以下质量份的原料制得：沥青焦50份、人造石墨20份、碳铜纳米纤维编织网25份、粘结剂75份和造孔剂10份。5.根据权利要求3所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述造孔剂包括造孔主料和造孔添加剂；所述造孔主料为碳酸氢铵或硝酸铵，所述造孔添加剂为聚乙烯醇；并且所述造孔主料与造孔添加剂的质量比为1:1。6.根据权利要求3所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于，所述碳铜纳米纤维编织网经过以下步骤制得：S1：将木质素溶液和醋酸铜溶液通过静电纺丝法制得醋酸铜纳米纤维毡；其中，木质素溶液按质量份计包括：木质素10～25份，乙醇60～70份；醋酸铜溶液按质量份计包括：醋酸铜10～15份，聚甲基丙烯酸甲酯20～30份和二甲基甲酰胺60～80份；S2：将醋酸铜纳米纤维毡通过预氧化和碳化制得碳铜纳米纤维；S3：运用经纬编织法将碳铜纳米纤维编织成表面具有均匀孔隙的碳铜纳米纤维编织网。7.根据权利要求6所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述碳铜纳米纤维编织网表面的孔隙大小为80μm×80μm×100μm～90μm×90μm×160μm。8.根据权利要求3所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于：所述受电弓滑板基材内部碳铜纳米纤维编织网层的表密度为1.0～1.8g/cm3，尺寸为150mm×32mm×100μm～200mm×40mm×160μm。9.根据权利要求3所述的高电导率受电弓滑板基材，其特征在于，所述粘结剂按质量份计包括煤沥青20～30份和聚酰亚胺树脂40～50份。10.如权利要求1～9任一项所述的高电导率受电弓滑板基材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将造孔剂研磨成粒径为20～40μm的粉末，并预埋到碳铜纳米纤维编织网的孔隙中；然后将沥青焦、人造石墨和粘结剂混匀并研磨成粒径为50～80μm的粉末，并将它们单面沉积到碳铜纳米纤维网上预埋有造孔剂的一侧；再在沉积层表面铺设碳铜纳米纤维编织网，完成基底层的制备；(2)重复步骤(1)，至基材达到预设厚度；(3)将达到预设厚度的基材放入炭化炉内进行焙烧处理，得受电弓滑板基材；焙烧工艺为：以氮气为加压载体，气压加至3～4MPa，碳化炉内升温速率为5℃/min，加热至120℃后保温30min，然后以10℃/min的升温速率将温度升高至1200～1250℃，焙烧2h。2CN110272